초등학생의 공간능력에 대한 조사 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 보다 효과적으로 공간능력을 지도하기 위해서는 초등학교 학생들의 공간 능력이 어느 정도 되는지 파악하고 있어야 한다는 전제 하에 아동들의 공간능력을 측정하기 위한 검사지를 개발하고 그 검사지를 투입하여 초등학교 학생들의 공간능력이 학년별, 성별, 성적에 따라 어떠한가를 조사하는 것이었다.
이 연구를 위하여 검사지를 개발, 학생들에게 투입하여 조사하였다. 검사지는 Sinan Olkun과 Maria C.Valez가 말한 공간능력을 기본으로 본 연구자가 새로 구성하여 공간 능력과 8가지 구성 요소를 선정하여 각 구성요소별로 4문항씩 총 32문항을 개발하였다. 연구 대상은 연구 목적에 맞추어 학년별로 3학년 104명, 4학년 101명, 5학년 101명, 6학년 105명이며, 성별로는 남자가 202명, 여자가 210명이고, 성적별로는 상집단 128명, 중집단 184명, 하집단 99명 총 412명을 선정하였다. 개발된 검사지를 투입하여 취합한 후, SPSS로 분석하였다.
그 결과, 학년에 따른 공간능력을 조사해 본 결과 3, 4학년에 비해서 5, 6학년의 대부분의 공간능력에서 우위를 나타내었으며, ANOVA 분석결과 유의미한 차이를 보였다. 변환 비교 파악 4 문항과, 부분에서 완성된 전체로의 변환(2차원)의 2 문항, 시각기억의 3, 4 문항은 학년에 따른 유의미한 차이를 보이지 않았으나, 이 문항들을 제외한 나머지 문항에서는 모두 고학년이 중학년에 비해 해당 공간 능력이 높은 것으로 조사되었다. 또한, 5, 6학년이 되어서 다루게 되는 부분에서 완성된 전체로의 변환(3차원), 2차원에서 3차원으로의 변환에서는 5, 6학년의 능력이 더 높은 것으로 나타났다.
성별에 따른 공간 능력을 조사한 결과, 공간능력에 대한 남녀의 차이에 대해서는 유의미한 차이를 보이지 않은 항목이 18개 문항이나 되어서 뚜렷하게 무엇이라고 설명하기는 힘들어 유의미한 차이를 보인 14개 문항을 가지고 분석을 하였다. 총 14개 문항 중 4개의 문항 즉, 공간관계- 변환 비교 파악 3, 3차원 심적 회전 2, 공간시각화 - 부분에서 완성된 전체로의 변환(2차원) 3, 부분에서 완성된 전체로의 변환(3차원) 1 문항은 여학생이 그 능력이 높았으나 나머지 10개 문항 즉, 공간관계- 2차원 심적 회전 2, 변환 비교 파악 2, 3차원 심적 회전 4, 공간시각화 - 부분에서 완성된 전체로의 변환(3차원) 2, 3, 2차원에서 3차원으로의 변환 1, 2, 4, 시각 기억 1, 4 문항은 남학생이 여학생보다 그 능력이 더 높았다. 더 많은 차이로 더 많은 항목에서 남학생의 능력이 높았으며, 특히 공간 시각화 능력 중 2차원에서 3차원으로의 변환, 시각 기억에 대한 능력은 남학생이 모든 문항에서 높은 정답률을 보였다.
성적에 따른 공간능력을 조사한 결과, 유의미한 차이를 보이지 않은 공간관계 변환 비교 파악 2 문항, 3차원 심적회전 4 문항, 공간시각화의 부분에서 완성된 전체로의 변환(2차원) 2, 4 문항, 조작 결과 예상 3 문항, 2차원에서 3차원으로의 변환 2 문항, 시각 기억 1, 3, 4문항을 제외한 모든 문항에서 성적이 높은 집단이 공간 능력도 높다는 것으로 나타났다.
이와 같은 연구 결과를 종합해 볼 때, 초등학생의 공간능력은 학년에 따라 발달하며, 성적이 높은 아동일 수로 그 능력이 높다는 것을 볼 수 있다. 따라서 학생들의 공간 능력 향상을 위해서는 학년에 따라 적절한 공간 능력 요소가 투입되어야 하며, 부족한 것으로 보인 요소들을 좀 더 첨가해야 할 것이다. 그리고, 성별에 따른 공간 능력의 차이도 있는지 좀 더 뚜렷한 연구가 필요할 것이다. 또한, 성적 차이에 따른 공간 능력의 격차를 해소하기 위한 방향으로 교육과정이 구성되어야 할 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was investigate elementary school student's spatial ability. We have to know their correct spatial ability for teaching it more effectively. And then we can organize about spatial ability one of schoolbook systematically and step by step.
Therefore this study did survey elementary school student's spatial ability by grades, gender and school score using newly developed spatial ability survey test. And the I inputted the test to 412 students (202 boys and 210 girls, 128 high score students, 184 middle score students and 99 low score students, 104 3th grade students, 101 4th grade students, 101 5th grade students and 106 6th grade students).
After collect data, I analyzed it
According to result, First, elementary school students spatial ability be developed gradually more 5th, 6th grades than 3th, 4th grades.
Second, it was researched that boy's spatial ability is better than girl's.
Last, it was researched that high score student's spatial ability is better than lower score student.
Tatally, the suggestions are what is needed more research about difference between boy's spatial ability and girl's, elementary school's curriculum have to be changed to reduce student's spatial ability disparity.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 연구 문제 = 3
• 3. 연구의 제한점 = 3
• 4. 용어의 정의 = 3
• Ⅱ. 이론적 배경 = 5
• 1. 공간 능력 = 5
• 2. 공간 능력 발달 = 11
• 3. 공간 능력에 관련된 수학과 교과서 내용 분석 = 18
• Ⅲ. 연구 방법 및 절차 = 29
• 1. 연구 방법 = 29
• 2. 연구 대상 = 36
• 3. 연구 절차 = 37
• 4. 자료 분석 방법 = 37
• Ⅳ. 결과 및 논의 = 38
• 1. 결과 = 38
• 2. 요약 = 181
• 3. 논의 = 184
• Ⅴ. 결론 및 제언 = 187
• 1. 결론 = 187
• 2. 제언 = 189
• 참고문헌 = 191
• ABSTRACT = 194
• 부록 = 196